Профессиональные решения NVIDIA для ускорения работы с трехмерной графикой

Современные профессиональные графические карты – это единое целое мощного многоядерного процессора (GPU) с параллельной архитектурой и программным обеспечением..

22 Декабря 2009
Партнерский материал
mainImg
Компaния:
Consistent Software Distribution
Сайт:
http://www.csd.ru/

zooming
zooming

Создание трехмерной графики – далеко не тривиальный процесс, требующий комплексного подхода как к программному, так и аппаратному обеспечению.

Современные профессиональные графические карты – это сплав высоких технологий, объединяющий в единое целое мощный многоядерный графический процессор (GPU) с параллельной архитектурой и программное обеспечение, позволяющее в полной мере задействовать все ресурсы GPU.

Как известно, параллельная архитектура способна обеспечить многократный рост производительности по сравнению с классической архитектурой CPU далеко не во всех случаях. Прежде всего, это дифференциальные уравнения, расчет графики, гидродинамики и т.д. Важным элементом является наличие правильного программного кода, который позволит максимально «распараллелить» выполняемые задачи. И если все эти условия соблюдены, эффективность системы возрастает многократно.

Профессиональная трехмерная графика – это во многом не только создание цифрового трехмерного прототипа. Это еще и ряд специфических задач по расчету динамики физических процессов, фотореалистичной визуализации и других, для решения которых создаются специальные профессиональные графические ускорители.

Современная профессиональная видеокарта – решение, состоящее из аппаратной части –графической платы– и набора уникальных драйверов, оптимизированных для работы с профессиональными приложениями. В производстве профессиональных видеокарт и драйверов для них акцент делается на надежность и длительную бесперебойную работу. Поэтому они в разы надежней игровых видеокарт, а драйверы для них сертифицируются производителями профессиональных приложений.

Наиболее интересные программно-аппаратные решения в этой области предоставляет сегодня компания NVIDIA со своей линейкой профессиональных графических карт NVIDIA Quadro FX.

Вот перечень основных задач, которые способны решать такие карты:

  • быстрый и качественный графический рендеринг в САПР-приложениях;
  • аппаратное ускорение физики силами движка NVIDIA PhysX;
  • поддержка стереоскопического изображения;
  • система расчета трассировки лучей OptiX;
  • поддержка CUDA – среды разработки, позволяющей писать софт для сложных вычислительных задач, не связанных с графикой.

Как видим, спектр решаемых задач крайне широк и не ограничивается лишь расчетом графики. Попробуем остановиться на каждом из перечисленных пунктов более подробно.

NVIDIA Quadro FX – это серия профессиональных графических карт, изначально созданных именно для расчета графики в 3D-приложениях, таких как Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit и т.д. Практически все модели профессиональных видеокарт NVIDIA обеспечивают гораздо более высокую скорость графического рендеринга, нежели обычные пользовательские видеокарты. При этом не стоит забывать о качестве изображения и сроке службы. Эти показатели у профессиональных карт также значительно выше.

Аппаратный физический движок PhysX уже давно завоевал себе место в видеоиграх, где в реальном времени необходимо просчитывать взрывы, огонь, воду, разрушение объектов и т.д. Но эта технология оказалась крайне полезной и для профессионалов. В частности, PhysX в качестве плагина активно используется в Autodesk 3ds Max и Autodesk Maya и позволяет создавать симуляцию тканей, флюидов, твердых и мягких тел.

zooming

Сам плагин можно бесплатно скачать на сайте NVIDIA.

Функция стереоскопии – технология, которая в последние годы получила второе дыхание. Многие студии, создающие трехмерную мультипликацию, помимо обычной версии в обязательном порядке выпускают стереоверсию для специально приспособленных для этого кинотеатров. Компанией NVIDIA были разработаны очки, которые позволяют работать с трехмерными моделями в стереорежиме. Принцип работы основан на затворных механизмах, встроенных в очки, что дает возможность передавать изображение в полноценной цветовой гамме в отличие от простых двухцветных очков.

zooming

Безусловно, объемные 3D-модели в видовых окнах позволяют лучше ориентироваться в пространстве создаваемой сцены. Создание же стереокино без подобной технологии представляется вовсе немыслимым.

Система расчета трассировки лучей OptiX – технология, которая обеспечивает возможность делать финальный фотореалистичный рендер вашего проекта в разы быстрее! Достаточно сказать, что знаменитое подразделение Lucas Films для создания спецэффектов, компания Industrial Light & Magic, на счету которой визуальные эффекты для фильмов «Пираты Карибского моря», «Железный человек», «Трансформеры», «Индиана Джонс» и т.д., в настоящий момент строит новую рендер-ферму именно на базе GPU NVIDIA.

zooming

Стоит отметить, что технологии реалистичной визуализации не ограничиваются лишь технологией OptiX. Относительно недавно компания NVIDIA приобрела разработчика рендера mental ray – компанию mental images. После совместной работы на стыке программного обеспечения mental images и аппаратных средств NVIDIA был анонсирован выпуск нового уникального продукта под названием iray. Разработчики утверждают, что iray войдет в состав новой версии mental ray 3.8. Уже совсем скоро мы сможем просчитывать наши проекты средствами mental ray, задействовав при этом не центральный процессор, который, по сути, для такого рода расчетов не предназначен, а GPU NVIDIA.

zooming

Несколько слов в этой статье стоит сказать о технологии CUDA, которую поддерживают все последние поколения графических карт NVIDIA. CUDA – это архитектура, которая позволяет использовать мощь графического процессора для вычислений общего назначения. По сути, это среда разработки, позволяющая выполнять любые вычисления, для которых предпочтительна именно параллельная архитектура процессора. В данный момент архитектура CUDA поддерживает языки программирования C, С++, Fortran, и это не предел. Платформа CUDA дает практически ничем неограниченные возможности по использованию ресурсов GPU для расчетов любой сложности.

Технологии не стоят на месте, скорее, наоборот, в последние годы мы наблюдаем их экспоненциальный рост и появление новых направлений развития. Сегодня графическая карта в компьютере специалиста по 3D – это не только приспособление, увеличивающее частоту смены кадров при работе со сложными трехмерными моделями, но и средство, ускоряющее работу с трехмерной графикой практически во всем ее многообразии.

Даже такая прерогатива CPU прошлых лет, как финальный рендер, сейчас довольно успешно перекладывается на «плечи» графических процессоров, что практически повсеместно приводит к многократному повышению скорости расчета финального изображения или видео.

 

Поставщики, технологии

Consistent Software Distribution

22 Декабря 2009

comments powered by HyperComments
Технологии и материалы
Клинкерная брусчатка Penter: универсальное решение для...
Природная естественность – вот главная характеристика эстетических качеств клинкерной брусчатки Penter. Действительно, она изготавливается из глины без добавления искусственных красителей, а потому всегда органично смотрится в любом ландшафте. В сочетании с лаконичной традиционной формой это позволяют применять ее для самого широкого спектра средовых разработок – от классицизирующих до новаторских.
Долина Муми-троллей
Компания «Новые Горизонты» представила тематические площадки, созданные по мотивам знаменитых историй Туве Янссон и при участии законных правообладателей: голубая башня, палатка, бревно-тоннель и другие чудеса Муми-Долины.
Секреты городского пейзажа
В творчестве известного архитектора-неоклассика Михаила Филиппова мансардные окна VELUX используются практически во всех проектах, начиная с его собственной квартиры и мастерской и заканчивая монументальными ансамблями в центре Москвы и Тюмени. Об умном применении мансардных окон и их связи с силуэтом городских крыш мастер дал развернутый комментарий порталу archi.ru.
Золотисто-медное обрамление
Откосы окон и входные порталы, обрамленные панелями из алюминия Sevalcon, завершают и дополняют архитектурный образ клубного дома «Долгоруковская 25», построенного в неорусском стиле рядом с колокольней Николая Чудотворца.
Как защитить деревянную мебель в доме и на улице: разновидности...
Деревянные изделия ручной работы не выходят из моды, а потому деревянную мебель используют как в интерьерах, так и для оборудования уличных зон отдыха. В этой статье расскажем, как подобрать оптимальный защитный состав для деревянных изделий.
Русское высотное
Последние несколько лет в России отмечены новой волной интереса к высотному строительству, не просто высокоплотному, а именно башням. Об одной из них известно, что ее высота будет 703 м, что вновь претендует на европейский рекорд. Но дело, конечно, не только в высоте – происходит освоение нового формата: башен на стилобате, их уже достаточно много. Делаем попытку систематизировать самые новые из построенных небоскребов и актуальные проекты.
Чувство города
Бизнес-парк «Ростех-Сити» построен на Северо-Западе Москвы. Разновысотная застройка, облицованная затейливым клинкерным кирпичом разнообразных миксов Hagemeister, придаёт архитектурному ансамблю гуманный масштаб традиционного города.
Великолепный дизайн каждой детали – Graphisoft выпускает...
Обновления версии отвечают пожеланиям пользователей и обеспечивают значительные улучшения при проектировании, визуализации, создании документации и совместной работе в Archicad, BIMx и BIMcloud, что делает Archicad 25 версией, как никогда прежде ориентированной на пользователя
Стильная сантехника для новой жизни шедевра русского...
Реставрация памятника авангарда – ответственная и трудоемкая задача. Однако не меньший вызов представляет необходимость приспособить экспериментальный жилой дом конца 1920-х годов к современному использованию, сочетая актуальные требования к качеству жизни с лаконичной эстетикой раннего модернизма. В этом авторам проекта реставрации помогла сантехника немецкого бренда Duravit.
Кирпич Terca из Эстонии – доступная европейская эстетика
Эстонский кирпич соединяет в себе местные традиции и высокотехнологичное производство мирового уровня под маркой Wienerberger. Технические преимущества облицовочного кирпича Terca особенно ценны в нашем северном климате – благодаря им фасады не потеряют своих эстетических качеств, а постройки будут долговечными.
Прочные основы декора. Методы Hilti для крепления стеклофибробетона
Методы HILTI позволяют украшать фасад сложными объемными формами, в том числе карнизами, капителями, кронштейнами и узорными панелями из стеклофибробетона, отлично имитируя массивные элементы из натурального камня и штукатурки при сравнительно меньшем весе и стоимости.
Дайте ванной право быть главной!
Mix&Match – простой и понятный инструмент для создания «журнального» дизайна ванной комнаты. Воспользуйтесь концепцией от Cersanit с десятками комбинаций плитки и керамогранита разного формата, цвета и фактуры для трендовых интерьеров в разных стилях. Идеально подобранные миксы гармонично дополнят вашу идею и помогут сократить время на создание проекта.
Современная архитектура управления освещением
В понимании большинства людей управлять освещением – это включать, выключать свет и менять яркость светильников с помощью настенных выключателей или дистанционных пультов. Но управление освещением гораздо глубже и масштабнее, чем вы могли себе представить.
Чистота по-австрийски
Самоочищающаяся штукатурка на силиконовой основе Baumit StarTop – новое поколение штукатурок, сохраняющих фасады чистыми.
Кто самый зеленый
14 небоскребов из разных частей света, которые достраиваются или планируются к реализации: уже не такие высокие, но непременно энергоэффективные и поражающие воображение.
Сейчас на главной
Длинный дом
Общественный центр по проекту бюро smartvoll должен вернуть оживление в сердце австрийской деревни Гросвайкердорф.
Архитектура СССР: измерение общее и личное
Новая книга Феликса Новикова «Образы советской архитектуры» представляет собой подборку из 247 зданий, построенных в СССР, которые автор считает ключевыми. Коллекция сопровождается цитатами из текстов Новикова и других исследователей, а также очерками истории трех периодов советской архитектуры, написанными в жанре эссе и сочетающими объективность с воспоминаниями, личный взглядом и предположениями.
От импрессионизма до фотореализма
В галерее Catacomba в Малом Власьевском переулке до 29 сентября открыта выставка рисунков студентов МАРХИ. Преподаватели отбирали неформальные креативные работы разных направлений. Публикуем несколько рисунков с выставки.
Контекст и детали
Финалистов премии Стерлинга-2021, британского «здания года», объединяет внимание к деталям и контексту – как и претендентов на награды RIBA за лучшие жилье и малый проект начинающего архитектора. Публикуем все три «коротких списка».
От ЗИМа до -изма
В Самаре 13 сентября торжественно, в сопровождении перформанса, спонсированного Сбербанком, была презентована общественности реставрация здания фабрики-кухни, нового филиала Третьяковской галереи. Вашему вниманию – репортаж о промежуточных, но уже вполне значительных, результатах реставрации памятника авангарда.
Печатные, но наполовину
В Техасе выставили на продажу дома, возведенные при помощи 3D-принтера. Приобрести высокотехнологичное жилище можно за 745 000 долларов.
Шкала времени Кумертау
Проект-победитель конкурса Малых городов: с помощью малых форм архитекторы рассказывают историю возникшего на буроугольном разрезе поселения, активируют центральную улицу и готовят почву для насыщенной социальной жизни.
Дерево живет и регулярно побеждает
Невзирая на вирусы и прочих короедов современная русская деревянная архитектура демонстрирует чудеса выживаемости. Определен шорт-лист премии АРХИWOOD – 12-й по счету. Куратор премии Николай Малинин представляет финалистов.
Buena vista
Проект частного дома в Подмосковье архитектор Роман Леонидов назвал Buena Vista, то есть хороший вид по-испански. И действительно, великолепный вид откроется не только из дома с бельведером, стоящего на возвышении, но и сама вилла на холме предназначена для созерцания из партера парка. В общем, буэна виста и бельведер, с какой стороны ни посмотреть.
Кирпичный текстиль
На фасадах офисного здания по проекту Make Architects в Солфорде – кирпичная кладка, имитирующая традиционные для этого города ткани.
Большая Астрахань live
Гибкое улучшение связности территорий, развитие полицентричности, улучшение качества жизни, экологичные инновации – все эти решения проекта-победителя конкурса на мастер-план Астраханской агломерации, разработанного консорциумом под руководством Института Генплана Москвы, основаны на синтезе профессиональных аналитических инструментов, позволяющих оценивать последствия решений в динамике, и общения с жителями города.
Архив архитектуры
В Музее архитектуры открылась выставка «Профессия – реставратор», первая из экспозиций, приуроченных к будущему юбилею. Нетрадиционная тема позволяет показать работу не самых заметных, но очень важных для музея людей – тех, кто восстанавливает предметы и готовит их к хранению и показу.
Вода для жизни
Пятый, а значит юбилейный по счету форум «Среда для жизни» прошел в Нижнем Новгороде сразу после юбилейных торжеств, посвященных 800-летию города, и стал, в сущности, частью празднования. В то же время среди показанных проектов лидировали решения, связанные с временно затопляемыми территориями, что можно признать одной из актуальных тенденций нашего времени.
Градсовет Петербурга 8.09.2021
Градсовет рассмотрел новый вариант перестройки станции метро «Фрунзенская»: проект от московских архитекторов, Единый диспетчерский центр и противоречивый традиционализм.
Медовая горка
Проект-победитель конкурса Малых городов для города Куртамыш: террасированный парк, который дает возможность по-новому проводить досуг
Традиции орнамента
На фасаде павильона для собраний по проекту OMA при синагоге на Уилшир-бульваре в Лос-Анджелесе – узор, вдохновленный оформлением ее исторического купола.
Кочевники и пряности
Два проекта павильона ресторана катарской кухни, который мог появиться в Экспофоруме: не отработанный в Петербурге формат временной архитектуры, способный пропустить в город более смелые решения.
Магистры ЯГТУ 2021: «Тени забытых предков»
Работы выпускников кафедры архитектуры Ярославского государственного технического университета: анализ сталинской архитектуры, возвращение к жизни города-призрака, актуализация советских гаражей и маршрут по исправительно-трудовому лагерю.
Домики в кронах
Свайные гостевые домики по проекту бюро aoe обеспечивают постояльцам близость к природе и уединение.
Дерево с удостоверением
Объявлены финалисты премии за постройки из сертифицированной древесины WAF 2021. Среди них: самое крупное CLT-здание в США, микро-библиотека в Индонезии, офисный комплекс в Сиднее и киоск в Гонконге.
Химические реакции
Проект-победитель конкурса Малых городов раскрывает многогранность Щекино: в нем нашлось место Анне Карениной и Игорю Талькову, космонавтам и шахтерам, равно как и богатой природе тульского края, безбарьерной среде и разным видам досуга.
Диалектический манифест
Высотный ЖК MOD, строительство которого начато в Марьиной роще рядом с территорией, на которой запланирована штаб-квартира РЖД, откликается на «центральный» контекст будущего городского окружения и в то же время позиционируется авторами как «манифест модернистских минималистичных принципов в архитектуре».